(57)【要約】【課題】  原稿画像を取り込む際に原稿面の明るさを向上させた画像読取装置を提供する。【解決手段】  被写体（１００）を照射する照射手段（２０）と、被写体（１００）から反射された反射光を受光し、被写体（１００）の画像信号を取得する画像読取手段（２１〜２５）と、を有し、照射手段（２０）は、光により被写体を照射する複数の発光素子と、発光素子から照射された光を偏向する偏向手段と、を有し、複数の発光素子は、一次元光電変換素子（２５）の主走査方向と平行となるように配列されており、偏向手段は、発光素子から照射された光を副走査方向に補正し、該補正した光を集光させると共に、主走査方向には被写体を照射する範囲において、発光素子から照射された光の広がりを保持するように構成する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を照射する照射手段と、前記被写体から反射された反射光を受光し、前記被写体の画像信号を取得する画像読取手段と、を有する画像読取装置であって、
前記画像読取手段は、前記被写体から反射された反射光を受光し、前記被写体の画像信号を取得する一次元光電変換素子を有し、
前記照射手段は、光により前記被写体を照射する複数の発光素子と、前記発行素子から照射された前記光を偏光する偏光手段と、を有し、
前記複数の発行素子は、前記一次元光電変換素子の主走査方向と平行となるように配列されており、
前記偏光手段は、前記発光素子から照射された前記光を副走査方向に補正し、該補正した光を集光させると共に、主走査方向には前記被写体を照射する範囲において、前記発光素子から照射された前記光の広がりを保持することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記照射手段は、前記発光素子と、前記偏光手段と、の１対の組み合わせを複数組有し、
前記照射手段は、前記発光素子から照射された前記光を、前記偏光手段により副走査方向に補正した前記光を集光させる位置を、前記被写体を照射する範囲の１ライン上に重なるように傾きをもって、前記複数組を前記主走査方向に直角に配置されてなることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記照射手段の主走査方向における前記複数の発光素子の中心は、前記被写体の主走査方向の中心と一致していると共に、前記発光素子は、前記照射手段の中心に対し、対象に配列されてなることを特徴とする請求項１または２記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記発光素子に電力を供給する電源を有し、
前記電源は、少なくとも２つ以上に独立して構成されてなることを特徴とする請求項１または２記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記照射手段は、前記複数の発光素子からなる発光素子ユニットを複数組有し、
前記発光素子ユニットは、前記照射手段の主走査方向における前記複数の発光素子の中心が、前記被写体の主走査方向の中心と一致するように配列されてなることを特徴とする請求項１または２記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記発光素子ユニットを構成する複数の発光素子に電力を供給する電源は、少なくとも２つ以上に独立して構成されてなることを特徴とする請求項５記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記発光素子の明るさを制御する制御手段を有することを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の画像読取装置。
【請求項８】
前記被写体から反射された反射光の明るさを検知する光検知手段を有し、
前記光検知手段は、前記被写体の主走査方向を複数に分割して、前記被写体から反射された反射光の明るさを検知することを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の画像読取装置。
【請求項９】
基準となる光の明るさを記憶する光記憶手段と、
前記光検知手段により検知した前記光の明るさと、前記光記憶手段に記憶されている基準となる光の明るさと、を比較し、前記照射手段により照射する光が、前記基準となる光の明るさとなるように前記電源を制御することを特徴とする請求項８記載の画像読取装置。
【請求項１０】
前記光記憶手段に記憶されている前記光の明るさには、前記被写体の画像信号を取得する際の、前記被写体の副走査方向に対応した前記被写体の明るさの変化も含まれていることを特徴とする請求項９記載の画像読取装置。
【請求項１１】
前記発光素子と、前記偏光手段と、の１対の組み合わせからなる照射手段の取り付け角度を、前記被写体の副走査方向の画像信号を取得する際の動作に応じて変化させる光集光位置変更手段を有することを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コピー機、スキャナ機、書画カメラ、複写機などの画像読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コピー機、スキャナ機などの画像読取装置は、原稿台の上に原稿を載せ、該原稿台に載せた原稿の下面方向から光を照射し、原稿を読み取る方式のものが一般的に市場に普及している。しかしながら、近年では、原稿面の上面方向から原稿を読み取る方式のものも提案されてきており、徐々に使用されてきているのが現状である。
【０００３】
特に、原稿面の上面方向から原稿を読み取る方式の装置は、原稿面を見ながらコピーを行うことが可能となる。また、原稿が立体物（例えば、本）である場合には効率的にコピーを行うことが可能となる。しかしながら、原稿面の下面方向から原稿を読み取る方式の装置の場合には、ページを指定し、本を裏返してコピーを行うことになる。さらに、次のページのコピーを行う場合には、本を表に戻し、ページをめくり、再度、本を裏返して原稿面にセットすることになり、大量のコピーを行う場合には、大変な作業となる。
【０００４】
これに対し、原稿面の上面方向から原稿を読み取る方式の装置は、本のページをめくりながらコピーを行えば良いことになり、大量のコピーを行う場合には、コピー作業とすれば大幅な改善であることは明らかである。
【０００５】
しかしながら、原稿を上面から読み取る方式の機器においては原稿面が上を向いている為、外光の影響を受けやすく、原稿面の画質が不安定となる欠点がある。これをＬＥＤ等の発光素子をＣＣＤの主走査方向と平行に並べた光源を用いて原稿に光りを照射する場合には、原稿面の主走査方向の照明むらを無くさなければならず、また、読み込み方向を斜め上方からとすると、スキャン動作による原稿面の副走査方向の照明むらも問題となる。
【０００６】
なお、本発明より先に出願された技術文献として、複数個のＬＥＤチップ１ａを等間隔で一直線状に配列した複数個のＬＥＤアレイ１1、１2を、光軸１ｂが原稿２面と直角な面に対してある角度α外側へ傾斜させて、読取ライン２ａの中央部より両端側の照度が高くなるように配置し、絶対光量を低下させることがなく且つ読取レンズのシェーディング特定を補正することができる原稿照明装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、ＣＣＤセンサ９０４は予め白基準紙９０１を読み取って基準値をＳＲＡＭ９０７に記憶しておき、ＣＣＤセンサ９０４がクリアシートを用いて原稿読み取りを行う場合は、コントローラ９０６は、ＳＲＡＭ９０７に記憶した基準値を所定の値に変更し、スキャナにおいてＣＣＤセンサ９０４が白基準面から読み取ったシェーディング補正のための白基準値、オフセット値等の基準値をクリアシートを使用するときに補正できるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
また、ＬＤＥをアレイ状に配置した上部に光を収光および／または拡散する光誘導体を構成し、光量むらを少なくするＬＥＤ照明構造がある（例えば、特許文献３参照）。
【０００９】
また、原稿を載置する原稿台と、原稿を載置する位置を規定するスケールと、原稿を照明するキセノンランプ２２と、を有し、原稿台にスケールに突き当てて載置された原稿に対しキセノンランプ２２により照明された光の反射光を、結像レンズにより光電変換するラインセンサに結像させて原稿画像を読み取るスキャナの照明装置に関し、キセノンランプ２２の発光長さが原稿台上の有効画像領域幅よりも長く、スケール先端よりも外側に光量分布の第１ピークを持ち、他端の原稿台外側に光量分布の第２ピークを持ち、第１ピークの光量が第２ピークの光量の１１０％以上となるようにし、スケールによる照明ケラレを補正し、ＣＣＤ像面光量を均一に保つようにしたものがある（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開平９−５０５１０号公報
【特許文献２】特開平９−１６３１３６号公報
【特許文献３】特開平１１−２３２９１２号公報
【特許文献４】特開２００３−３０２７１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
なお、上記特許文献１は、レンズによって生じるシェーディング補正を行うため、ＬＥＤアレイを傾けて、周辺光量を上げているが、上記特許文献１のように、照明ＬＥＤと原稿面とが近い場合は可能であるが、本願発明のように斜視光学系で原稿面と照明とが離れた場合には上記特許文献１を用いても、ほとんど意味が無い。また、上記特許文献２は、基準値を用いて、画像データを補正しているが、本願発明は照明光を補正しているため、上記特許文献２は、本願発明とは異なる。また、上記特許文献３は、照明光と原稿面とが近い場合を扱っている。この為、集光すると、ＬＥＤの単体の輝度むらが生じることになり、これを避け、輝度むら（ランプ自体の形状光）が生じないようにすることに主眼が置かれている。従って、ハーフミラー化といった光量損失を行って、あくまでもむらの除去を主目的に行っている。このため、斜視光学系である本願発明は、発光部の主走査方向長さが原稿巾より短く、光線を主走査方向に広げる必要があるとともに、均一な集光を行う必要がある。従って、光源前面の誘導体の形状が違うとともに（主走査方向に光線の広がりを持つような形状）、発光体の電源、又その並びにも特徴を持っていることから、上記特許文献３と本願発明とは異なる。また、上記特許文献４は、原稿台セット型のスキャナの照明光に関するものであり、本願発明のように、照明光を積極的に調整しようとするものではない。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、原稿面を上向きに配置し、上方より画像を取り込むように構成する画像読取装置において、原稿画像を取り込む際に原稿面の明るさを向上させた画像読取装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる目的を達成するために、本発明は以下の特徴を有することとする。
【００１３】
本発明にかかる画像読取装置は、被写体を照射する照射手段と、被写体から反射された反射光を受光し、被写体の画像信号を取得する画像読取手段と、を有する画像読取装置であって、画像読取手段は、被写体から反射された反射光を受光し、被写体の画像信号を取得する一次元光電変換素子を有し、照射手段は、光により被写体を照射する複数の発光素子と、発行素子から照射された光を偏光する偏光手段と、を有し、複数の発行素子は、一次元光電変換素子の主走査方向と平行となるように配列されており、偏光手段は、発光素子から照射された光を副走査方向に補正し、該補正した光を集光させると共に、主走査方向には被写体を照射する範囲において、発光素子から照射された光の広がりを保持することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明にかかる画像読取装置において、照射手段は、発光素子と、偏光手段と、の１対の組み合わせを複数組有し、照射手段は、発光素子から照射された光を、偏光手段により副走査方向に補正した光を集光させる位置を、被写体を照射する範囲の１ライン上に重なるように傾きをもって、複数組を主走査方向に直角に配置されてなることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明にかかる画像読取装置において、照射手段の主走査方向における複数の発光素子の中心は、被写体の主走査方向の中心と一致していると共に、発光素子は、照射手段の中心に対し、対象に配列されてなることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明にかかる画像読取装置は、発光素子に電力を供給する電源を有し、電源は、少なくとも２つ以上に独立して構成されてなることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明にかかる画像読取装置において、照射手段は、複数の発光素子からなる発光素子ユニットを複数組有し、発光素子ユニットは、照射手段の主走査方向における複数の発光素子の中心が、被写体の主走査方向の中心と一致するように配列されてなることを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明にかかる画像読取装置において、発光素子ユニットを構成する複数の発光素子に電力を供給する電源は、少なくとも２つ以上に独立して構成されてなることを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明にかかる画像読取装置は、発光素子の明るさを制御する制御手段を有することを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明にかかる画像読取装置は、被写体から反射された反射光の明るさを検知する光検知手段を有し、光検知手段は、被写体の主走査方向を複数に分割して、被写体から反射された反射光の明るさを検知することを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明にかかる画像読取装置は、基準となる光の明るさを記憶する光記憶手段と、光検知手段により検知した光の明るさと、光記憶手段に記憶されている基準となる光の明るさと、を比較し、照射手段により照射する光が、基準となる光の明るさとなるように電源を制御することを特徴とするものである。
【００２２】
また、本発明にかかる画像読取装置は、光記憶手段に記憶されている光の明るさには、被写体の画像信号を取得する際の、被写体の副走査方向に対応した被写体の明るさの変化も含まれていることを特徴とするものである。
【００２３】
また、本発明にかかる画像読取装置は、発光素子と、偏光手段と、の１対の組み合わせからなる照射手段の取り付け角度を、被写体の副走査方向の画像信号を取得する際の動作に応じて変化させる光集光位置変更手段を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明にかかる画像読取装置は、被写体を照射する照射手段と、被写体から反射された反射光を受光し、被写体の画像信号を取得する画像読取手段と、を有する画像読取装置であって、画像読取手段は、被写体から反射された反射光を受光し、被写体の画像信号を取得する一次元光電変換素子を有し、照射手段は、光により被写体を照射する複数の発光素子と、発行素子から照射された光を偏光する偏光手段と、を有し、複数の発行素子は、一次元光電変換素子の主走査方向と平行となるように配列されており、偏光手段は、発光素子から照射された光を副走査方向に補正し、該補正した光を集光させると共に、主走査方向には被写体を照射する範囲において、発光素子から照射された光の広がりを保持することで、発光素子の光の主走査方向への広がりを原稿面の範囲に広げ、尚かつ、副走査方向への広がりを集光することになり、原稿の読み取り部分の明るさを向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
まず、図４、図１９を参照しながら、本実施形態における画像読取装置について説明する。
【００２６】
本実施形態における画像読取装置は、被写体（１００）を照射する照射手段（２０）と、被写体（１００）から反射された反射光を受光し、被写体（１００）の画像信号を取得する画像読取手段（２１、２２、２３、２４、２５）と、を有する画像読取装置であって、画像読取手段は、被写体（１００）から反射された反射光を受光し、被写体（１００）の画像信号を取得する一次元光電変換素子（２５）を有し、照射手段（２０）は、図１９に示すように、光により被写体（１００）を照射する複数の発光素子と、発行素子から照射された光を偏光する偏光手段（１６０）と、を有し、複数の発行素子は、一次元光電変換素子（２５）の主走査方向と平行となるように配列されており、偏光手段（１６０）は、発光素子から照射された光を副走査方向に補正し、該補正した光を集光させると共に、主走査方向には被写体（１００）を照射する範囲において、発光素子から照射された光の広がりを保持するように構成されている。これにより、発光素子の光の主走査方向への広がりを原稿面（１００）の範囲に広げ、尚かつ、副走査方向への広がりを集光することになり、原稿（１００）の読み取り部分の明るさを向上させることが可能となる。以下、添付図面を参照しながら、本実施形態における画像読取装置について説明する。
【００２７】
まず、図１を参照しながら、本実施形態における画像読取装置の構成について説明する。なお、図１は、本実施形態における画像読取装置を示す概略外観図である。
【００２８】
本実施形態における画像読取装置は、図１に示すように、厚さが薄い箱型の筐体（１）に収容されている。筐体（１）は、正面及び背面をなす壁面（２）と、壁面（２）と直角に交わる両側面（３）と、上面（４）及び底面（５）と、を有して構成される。
【００２９】
本実施形態における筐体（１）の壁面（２）及び両側面（３）は、原稿の読取面に垂直になっているが、原稿の脇に、原稿に平行に配置する必要から、少なくとも正面の壁面（２）が垂直であればよく、背面の壁面や両側面（３）は、必ずしも原稿の読取面に垂直である必要はない。
【００３０】
また、本実施形態の画像読取装置の筐体（１）は、机上に載せて使用したり、携行に便利なように、側面（３）の幅を狭くして薄型になるように構成されている。また、壁面（２）の幅は、目的に応じて任意に設定可能であるが、Ａ４版サイズ横置きの原稿、又は、書籍（あるいはＡ３版縦置きの原稿又は書籍。ただし、書籍の場合には、綴じ込み部分が壁面（２）に平行になるように配置する。）に合わせて決定することが好ましい。
【００３１】
正面の壁面（２）と上面（４）とが交わるコーナーには、切り欠き部分があり、その切欠き部分に嵌合するデジタルカメラ（本発明の被写体撮像部に相当する。）（１２）が、上面（４）に、可動自在に軸支されている。
【００３２】
正面の壁面（２）上部には、原稿を読み取る読取光が出射されると共に、読取面で反射した読取光が入射する窓部（開口）（６）が設けてあり、窓部（６）は、筐体（１）内部への埃の侵入や収納される光学機器を防護するため、ガラスで覆われている。さらに、正面の壁面（２）、右上部には、測定光が出射される窓部（７）が設けられ、中央上部には、原稿の読み取り面の明るさを検知するＡＥセンサ用の窓部（８）がそれぞれ設けられ、左下部には、音声を出力するスピーカ（１３）が設けられている。
【００３３】
なお、筐体内部の窓部（６）から見える位置には、読取光源（２０）と回転ミラー（２１）とが設けられている。また、本実施形態の画像読取装置には、原稿読取部で読み取られた画像をモニタ表示するための画像表示部（９）が備えられている。この画像表示部（９）は、液晶パネルにより構成されている。
【００３４】
さらに、画像表示部（９）の下部及び上部、筐体（１）の側面（３）には、本実施形態の画像読取装置を用いて画像を読み取る際に、操作者が操作を行う操作釦（１０）が設けられ、側面（３）の操作釦（１０）の隣接位置には、音声を電気信号に変換するマイクロホン（１４）が設けられている。なお、操作釦（１０）としては、読み取る原稿がフラットな読取面か、凹凸のある書籍かの選択を行う原稿選択釦や、原稿のサイズを指定する指定釦や、非球面ミラーを読取開始位置にセットする初期設定釦が設けられている。
【００３５】
また、画像表示部（９）は、蝶番を介して側面（３）に固定されているので、不使用時には壁面（２）に押し付けて収納し、原稿を読み取る際には、画像表示部（９）を、図７に示すように引き起こして、読み取った画像をモニタすることが可能となる。
【００３６】
なお、画像読取装置の図に現れない側面（３）及び背面には、複数の開口部があり、開口部には、画像信号を格納するメモリを着脱するメモリ用インタフェース、マイクロホン（１４）により変換された電気信号の出力端子、外部から音声用電気信号を入力する入力端子、画像信号の入力端子、及び出力端子が設けられている。本実施形態の画像読取装置は、被写体一般を撮影して画像信号を得るデジタルカメラ（１２）のほか、フラットな読取面を有する原稿や書籍のように綴じ込み部分を有し、読取面に凹凸がある原稿の何れについても、読取面を上向きにした状態で、読取面に記録された画像を光学的に読み取り、その画像を表わす画像信号を得る原稿読取部を備えている。
【００３７】
従って、本実施形態における画像読取装置は、デジタルカメラ（１２）で被写体を撮影する際の音声をマイクロホン（１４）で拾って録音すること、撮影した被写体や読取面の画像を画像表示部（９）にモニタ表示させること、外部入力された音声信号をスピーカ（１３）から出力すること、さらに、外部入力された画像信号を画像表示部（９）にモニタ表示させることができるように構成されている。
【００３８】
また、本実施形態における画像読取装置は、机の上に載せて、人物像を撮影することや脇に置いた原稿を読み取ることができるようにするために、垂直な壁面と側面とを有し、壁面が原稿に平行になるように画像読取装置を配置して原稿に対して斜め上方から読取光を照射し、その読取光を走査することにより画像が読み取れるように構成されている。さらに、筐体（１）の側面の幅の寸法は、壁面の高さの寸法よりも小さくして、画像読取装置全体が薄型になるように構成することも可能である。
【００３９】
また、本実施形態の原稿読取部は、文書などのような平面状態の原稿を読み取るのか、書籍を上向きに開いた非平面状態の原稿を読み取るかの選択を操作釦（１０）の操作により行うことも可能である。そして、平面状態の原稿が選択されたときは、原稿サイズと、走査される読取光の反射位置とに応じて、結像光学系におけるレンズ位置が予めプログラムされている。一方、非平面状態の原稿が選択されたときは、原稿の走査方向に横断するようにスリット状の測定光源を照射し、走査方向各位置の基準面からの高さを測定し、その測定結果に基づいて、予めプログラムされているレンズ位置を修正する。また、原稿に斜光を走査することにより生じる一般的な画像歪みは、走査方向各位置に応じて異なる反射特性を有する非球面ミラーを、斜光の走査に合わせて移動させ、非球面ミラーの所定位置で反射させることにより画像歪みを光学的に矯正し、非平面状態の原稿については、原稿の走査方向各位置の高さを測定した結果に応じて、読み取られた画像信号にディストーション補正を施すことになる。
【００４０】
次に、図２、図３を参照しながら、図１に示すデジタルカメラ（１２）の構造について説明する。なお、図２、図３は、本実施形態のデジタルカメラ（１２）を示す概略図である。
【００４１】
図２に示すように、本実施形態のデジタルカメラ（１２）は、アーム（１２ｄ）と支持部（１２ａ）とを有し、正面の壁面（２）と上面（４）とが交わるコーナーの切り欠き部分（４ａ）にアーム（１２ｄ）が軸支（４ｂ）された状態にて構成されている。
【００４２】
また、支持部（１２ａ）は、撮影レンズ（１２ｂ）とストロボ（１２ｃ）とを支持する一方、アーム（１２ｄ）に対し、図２に示す矢印Ａ方向、及び、図３に示す矢印Ｂ方向に回動自在に係止されて構成されている。
【００４３】
このため、本実施形態の画像読取装置に搭載されたデジタルカメラ（１２）を使用する際には、アーム（１２ｄ）を切欠き部分（４ａ）から引き出し、支持部（１２ａ）を回動させて、撮影レンズ（１２ｂ）と、ストロボ（１２ｃ）と、を所定方向に向けることが可能となるため、原稿読取部で原稿を読み取るのと同時に、所定の被写体を撮影することができる。また、デジタルカメラ（１２）を使用しないときには、支持部（１２ａ）を元の状態に戻し、アーム（１２ｄ）を切欠き部分（４ａ）に嵌合させて筐体（１）に収納することができるので、携行が容易となる。
【００４４】
次に、図４を参照しながら、本実施形態における画像読取装置内の構成について説明する。なお、図４は、本実施形態の画像読取装置を側面から見た、筐体（１）内に収容された原稿読取部を示す概略図である。
【００４５】
本実施形態の原稿読取部は、図４に示すように、筐体（１）内に収容され、その筐体（１）は、読み取り面を上向きにして配置された原稿（１００）の脇に、窓部（６）が設けられた正面の壁面（２）を、その原稿の読取面の一辺に平行に配置されて構成される。なお、窓部（６）は、原稿（１００）の読取面のうちの壁面（２）に最も近い位置で反射した光が筐体（１）内部に十分入射できる大きさの開口部を有して構成される。
【００４６】
なお、本実施形態における画像読取部は、図４に示すように、筐体（１）内部には、筐体（１）の上部側から、読取光源（２０）、回転ミラー（２１）、非球面ミラー（２２）、反射ミラー（２３）、レンズ（２４）、及び、１次元固体撮像素子（２５）の順序で原稿読取部を構成する各部が配置され、読取光源（２０）、及び、回転ミラー（２１）は、原稿（１００）の読取面の何れの位置からでも見通せる位置に配置されている。
【００４７】
読取光源（２０）は、例えば、発光素子がライン状に配列され集光レンズを介して壁面（２）の幅方向に細長の読取光を斜上方向から出射するとともに、筐体（１）の側面（３）上部に、読取面に水平に設けられた回転軸（２０ａ）に軸支されている。したがって、窓部（６）から読取面に向けて読取面の幅方向に細長い読取光を照射する一方、回転軸（２０ａ）の回転に伴って照射された細長い狭幅の読取光により、読取面を線順次に隈なく、例えば、図４に示す矢印Ｘ方向に走査することが可能となる。
【００４８】
なお、原稿が書籍の場合は、書籍の綴じ込み部分と、筐体（１）の壁面（２）と、が平行となるように、筐体（１）を配置することで、読取面の幅方向に読取光を同じ条件で照射することが可能となる。
【００４９】
回転ミラー（２１）は、平面状の反射ミラーで、読取光源（２０）の回転軸（２０ａ）より下部側、その回転軸（２０ａ）と平行に設けられた回転軸（図示せず）によって、筐体（１）の両側面に軸支される。そして、読取光源（２０）が回転するのに合わせて回転するように構成されているので、読取光により読取面が走査されたとき、その走査された読取面の各位置で乱反射し、窓部（６）から回転ミラー（２１）に所定の角度で入射する読取光の向きを壁面２の下方向に変えることができる。したがって、読取光の走査によって読取面各位置で反射した、各位置に記録された画像に応じた反射光を１次元撮像素子（２５）で捉えることが可能となる。
【００５０】
非球面ミラー（２２）は、読取面の各位置で反射した読取光が回転ミラー（２１）で反射するまでの距離の違いにより画像歪が生じるのを光学的に回避する役割を有する。
【００５１】
本実施形態の読取光源（２０）は、読取面に対して斜め方向から光を照射するとともに、その照射される光を走査するように構成されている。したがって、図５（ａ）に示すように、矩形の原稿面ＡＢの斜め方向から読取光（１１０）を照射し、原稿面ＡＢで反射した読取光（１２０）を、読取光の出射位置近傍に配置された回転ミラー（２１）で反射した後、非球面ミラー（２２）を経てレンズ（２４）で合焦させ、１次元撮像素子（２５）で捉えた光像は、原稿面の手前側Ｂと手先側Ａとでは撮影距離が異なっている。このため、原稿面の手前側Ｂと手先側Ａとでは画像倍率が相違し、図５（ｂ）に示す、実線で表わす矩形の原稿面ＡＢは、図５（ｂ）の破線で示すように、歪んだ状態で捉えられることになる。すなわち、撮影距離が長い場合には縮小された画像として１次元撮像素子（２５）に捉えられることになる。
【００５２】
そこで、本実施形態の非球面ミラー（２２）は、筐体（１）の壁面（２）に上下移動自在に設置されるとともに、上下方向の反射特性が変化するように設計されている。
【００５３】
すなわち、撮影距離が長い場合には拡大する必要があるので、凹面をなし、撮影距離が短い場合には、その逆に凸面をなしている。そして、回転ミラー（２１）で反射し、非球面ミラー（２２）に入射する読取光の反射位置が、その読取光の読取面における反射位置に応じて移動し、画像歪が矯正されるように、非球面ミラー（２２）は、回転ミラー（２１）の回転に合わせて上下移動するように構成されている。なお、回転ミラー（２１）と非球面ミラー（２２）とを連動させる機構については後述する。
【００５４】
なお、図４に示す画像読取部は、上下移動する非球面ミラー（２２）を１つ用いているが、非球面ミラー（２２）は、１つである必要はなく複数用いることも可能である。また、非球面ミラー（２２）は、画像倍率の補正用に限定する必要はなく、その他の要因による歪の補正に用いることも可能である。
【００５５】
レンズ（２４）は、非球面ミラー（２２）で反射した読取光による光像を１次元固体撮像素子（２５）の受光面に結像させる。なお、本実施形態のレンズ（２４）は、通常は、回転ミラー（２１）、及び、非球面ミラー（２２）と連動し、レンズ位置が合焦するようプログラムされている。そして、読取面に凹凸がある書籍を上向きで読み取る場合には、原稿の読み取りに先駆けて行われる、後述する測高部により求められた読取面各位置の高さに基づいて、プログラムされたレンズ位置に修正されることになる。また、レンズ（２４）は、焦点距離が可変なズームレンズにより構成することが可能であり、ズーム倍率を複数段階に設定することも可能である。ただし、この場合、レンズ（２４）の焦点距離が所定の範囲から外れた場合には、非球面ミラー（２２）のみでは画像歪みを矯正しきれないので、１次元固体撮像素子（２５）で撮像して得られた画像信号に、後述する画像処理回路で所定のディストーション補正が施されることになる。
【００５６】
１次元固体撮像素子（２５）は、レンズ（２４）により結像された、読取面各位置に記録された画像の光像（光量分布）に応じて画像信号を出力する。ここで、１次元固体撮像素子（２５）は、例えば、感光部と転送部とを１列に並べたリニアＣＣＤ、あるいは、ラインセンサを用いることが可能である。これにより、エリアセンサを用いる場合よりも高解像度の画像信号を得ることが可能となる。
【００５７】
なお、本実施形態の画像読取装置は、筐体（１）の側面（３）に設けられた操作釦（１０）を押下することで、読取光源（２０）から光が出射されることになり、筐体（１）の壁面の幅方向に延びる、狭幅の読取光（１１０）により読取面が照射される一方、照射された読取光が矢印Ｘ方向に走査されることになる。
【００５８】
そして、図５に示すように、読取面で反射した読取光（１２０）は、回転ミラー（２１）に入射し、さらに、非球面ミラー（２２）の所定の反射特性を有する部分で反射し、読取光の反射位置による画像倍率の変動やリニヤリティが補正され、レンズ（２４）に入射する。レンズ（２４）は、読取光の走査に応じて合焦するようレンズ位置が予め設定されているので、１次元固体撮像素子（２５）には、読取面で反射した読取光の光像が合焦した状態で受光されることになる。
【００５９】
次に、図６を参照しながら、本実施形態における画像読取装置における制御構成について説明する。なお、図６は、本実施形態の画像読取装置における概略機能ブロック図である。
【００６０】
本実施形態の画像読取装置は、図６に示すように、原稿上を走査した読取光を結像光学系により１次元固体撮像素子（１次元ＣＣＤ）（２５）に結像させて画像信号を得る原稿読取部（１８）、被写体の光像を撮影レンズで２次元撮像素子（２次元ＣＣＤ）に結像させて画像信号を得るデジタルカメラ（１２）、音声を入力するマイクロホン（１４）、読取光源を回転させて読取光を走査すると共に、回転ミラー及び非球面ミラーをその走査に合わせ、駆動するスキャンモータ（本発明の駆動部に相当する。）（３１）、スキャンモータ（３１）の回転を制御するスキャンモータ駆動回路（３２）、非球面ミラーに取り付けたカムの移動位置を検出し、スキャンモータ駆動回路（３２）に伝達するセンサ（２８）、読取光を照射する読取光源（２０）、読取光源（２０）を回転させる読取光源駆動回路（３３）、結像光学系のレンズ位置を自在に変えるレンズ機構（３４）、そのレンズ機構（３４）の駆動によりズームレンズを移動させたり、プログラムにしたがって合焦させたりする、ズーム・ＡＦモータ駆動回路（３５）、結像光学系により結像された光像に基づく電荷を蓄積する１次元ＣＣＤ素子（ここでは１次元固体撮像素子として、１次元ＣＣＤ素子が用いられている）（２５）及び撮影レンズによる光像に基づく電荷を蓄積する２次元ＣＣＤ素子（ここでは２次元固体撮像素子として、２次元ＣＣＤ素子が用いられている）（２５）、１次元ＣＣＤ素子及び２次元ＣＣＤ素子に蓄積された電荷を所定のタイミングで読み出すＣＣＤ駆動回路（３６）、１次元ＣＣＤ素子及び２次元ＣＣＤ素子から読み出した画像信号のゲインコントロール、帯域圧縮・伸張などを行う画像処理回路（本発明の画像処理部に相当する。）（３７）、画像処理回路（３７）で処理された画像信号及び読取面各位置における結像光学系の合焦位置を記憶する固定メモリ（３８ａ）、画像処理回路（３７）で帯域圧縮された画像信号を格納することや外部装置で帯域圧縮された画像信号を格納する、着脱自在な移動メモリ（３８ｂ）、マイク（１４）により得られた電気信号を増幅、ノイズ除去などを施す音声処理回路（４３）、読取面各位置の基準面からの高さを測定するＡＦ投光ランプ（本発明の測高部に相当する。）（３９）、読取面の明るさを測定するＡＥ受光素子（本発明の測光部に相当する。）（４０）を備えている。
【００６１】
また、画像処理回路（３７）は、原稿読取部（１８）により得られた画像信号にガンマ補正、エッジ強調などの処理を施す原稿画像用画像処理回路（３７ａ）と、デジタルカメラ（１２）により得られた画像信号にガンマ補正、色調整などを施すカメラ用画像処理回路（３７ｂ）とを有する。さらに、この画像読取装置に操作釦（１０）の操作により所定の指令を送る操作パネル（４１）、被写体を撮像した画像信号又は原稿を撮像した画像信号、あるいは外部入力された信号又は移動メモリ（３８ｂ）に格納された信号を画像処理回路（３７）で帯域伸張した画像信号モニタ表示する画像表示部（９）、音声を出力するスピーカ（１３）、及び、マイク（１４）により得た音声の電気信号を外部に出力したり、画像処理回路（３７）により処理された画像信号を出力する外部出力端子（４２ａ）、外部装置で得た画像信号や音声の電気信号を入力する外部入力端子（４２ｂ）、画像表示部（９）にモニタ表示する画像信号を、外部のモニタ画面に表示させるための外部モニタ端子（４５）を備えるほか、モデムやＤＳＵを内蔵し、ネットワークを介して外部装置との間で帯域圧縮された画像信号や音声の電気信号を送受信する通信用インタフェース（４６）を備えている。
【００６２】
ここで、外部入力端子（４２ｂ）、外部出力端子（４２ａ）は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）やＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ  Ｃｏｎｐｕｔｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）とすることができる。なお、各回路および各機構は、ＣＰＵ（５０）により制御されている。ここで、読取光源（２０）は、ＡＥ受光素子（４０）による測定結果に基づいて、読取光の強度を調整して出射することができる。また、読取面における走査方向の各位置に応じて、１次元ＣＣＤ素子（２５）で撮像する際の平均的な明るさが均一になるように、例えば、ＡＦ投光ランプ（３９）を点灯させて読取面の高さ測定を行った際の１次元ＣＣＤ素子（２５）で取得された電気信号に基づいて、出射する読取光の強度を調整することや、読取光の走査速度を調整することもできる。また、画像処理回路（３７）は、レンズ機構（３４）におけるズームレンズのズーム倍率と補正定数との対応表を有し、ズーム倍率の設定如何により焦点距離が所定の範囲から外れたときは、１次元ＣＣＤ素子（２５）で撮像して取得した電気信号に、その対応表を用いてディストーション補正を施すことができる。また、高さ測定により求められた高さに基づいて、１次元ＣＣＤ素子（２５）で撮像して取得した電気信号に補正を施す。さらに、操作パネル（４１）には、外部出力端子（４２ａ）、及び、外部入力端子（４２ｂ）から入出力する画像信号や音声の電気信号をオン・オフしたり、原稿読取部（１８）やデジタルカメラ（１２）をオン・オフする釦（１０ａ）、画像表示部（９）と外部モニタ端子（４５）とを切り替えて何れか一方に画像信号を表示させる釦（１０ｂ）、原稿読取部で読み取る原稿が平面状態か非平面状態かを選択する選択釦（１０ｃ）、非球面ミラーを読取開始位置にセットする初期設定釦（１０ｄ）、画像の取り込み範囲を指定する釦（１０ｅ）、被写体又は原稿のスチル画像を撮影するシャッタ釦（１０ｆ）、その他各種設定を行う釦が設けられている。デジタルカメラ（１２）により人物像などの被写体を撮影するときは、操作パネル（４１）の釦（１０ａ）によりデジタルカメラ（１２）をオンにする。デジタルカメラ（１２）の撮影レンズにより撮影された被写体は、２次元ＣＣＤ素子（２５）により撮像され、ＣＣＤ駆動回路（３６）で読み出されて画像表示部（９）にモニタ表示される。また、画像処理回路（３７）により帯域圧縮されて固定メモリ（３８ａ）に一旦記憶された画像信号は、通信用インタフェースからネットワークを介して外部装置に伝送することができる。そして、必要により、シャッタ釦（１０ｆ）を押下すると、そのタイミングで画像処理が行なわれ、帯域圧縮された画像信号は移動メモリ（３８ｂ）に格納されることになる。この場合、釦（１０ｂ）により画像表示部（９）に変えて、外部モニタ端子（４５）に切り替えると、被写体は外部モニタに表示されることになる。
【００６３】
次に、筐体（１）の壁面に原稿の一辺を平行に置き、釦（１０ａ）により原稿読取部（１８）がオンにされ、選択釦（１０ｃ）により平面状態が選択されると、ＣＰＵ（５０）は、読取光源（２０）を点灯させ、スキャンモータ（３１）を回転駆動し、読取光により原稿上を走査すると共に、回転ミラーの回転と非球面ミラーの移動とを連動させ、原稿の読取面各位置で反射した読取法を１次元ＣＣＤ素子（２５）に結像させる。１次元ＣＣＤ素子（２５）により得られた画像信号は、画像処理回路（３７）により画像処理が施され、一旦固定メモリ（３８ａ）に記憶される。その場合、デジ
タルカメラ（１２）のモニタをオフにして、原稿のモニタ画像を画像表示部（９）に表示させることが可能となる。また、外部出力端子に接続された複写機により用紙にその原稿をコピーするも可能である。さらに、通信用インタフェースからネットワークを介して外部装置に伝送することも可能である。
【００６４】
また、読み取る原稿が上向きに開かれた書籍などの場合で、選択釦（１０ｃ）により非平面状態が選択されると、高さを測定する測定光源（ＡＦ投光ランプ）（３９）が点灯し、回転ミラー、非球面ミラー、結像レンズが所定の動作を行い、測定光源（３９）による読取面各位置の反射光が受光され、基準面（読取面がフラットである場合のその読取面）における基準位置（例えば、測定光が読取面を斜めに横断する筋状の光が基準面に照射される位置）からのずれが検出され、そのずれに基づいて、読取面各位置の高さが求められる。その場合、スキャンモータ駆動回路（３２）は、所定の回転速度でスキャンモータ（３１）を駆動する。また、ズーム・ＡＦモータ駆動回路（３５）は、予めプログラムされた通りにレンズ機構（３４）を駆動する。一方、ＣＣＤ駆動回路（３６）は、１次元ＣＣＤ素子（２５）を駆動し、画像処理回路（３７）は、所定のタイミングで１次元ＣＣＤ素子（２５）から電荷を読み出した画像信号をメモリに蓄積する。
【００６５】
ＣＰＵ（５０）は、上述した処理動作により検出した読取面各位置の高さに基づいて、予めプログラムされているレンズ位置を修正することになる。そして、ＣＰＵ（５０）で修正されたレンズ位置に基づいて、読取光源（２０）から照射され、走査された読取光による電荷が、１次元ＣＣＤ素子（２５）に蓄積されることになる。１次元ＣＣＤ素子（２５）に蓄積された電荷は、読み出され、画像信号に変換し、該変換した画像信号を、画像処理回路（３７）で所定の画像処理を施し、メモリ（３８ａ）に記憶されることになる。画像処理回路（３７）は、ＡＦ投光ランプ（３９）を点灯させて測定した読取面各位置の高さに基づいて、メモリ（３８ａ）に記憶した画像信号に対し所定の補正を施すことになる。
【００６６】
なお、画像処理回路（３７）により補正が施された画像信号は、釦（１０ｃ）により平面状態が選択された場合と同様に、原稿のモニタ画像を画像表示部（９）に表示させることができる。また、外部出力端子に接続された複写機により用紙にその原稿をコピーするもできる。さらに、通信用インタフェースからネットワークを介して外部装置に伝送することもできる。
【００６７】
次に、図７を参照しながら、本実施形態の画像読取装置の使用方法について説明する。なお、図７は、本実施形態の画像読取装置の使用例を示す図である。
【００６８】
図７に示す画像読取装置は、外部出力端子に、パーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」と略称する。）（１００）が接続されている。そして、筐体壁面（２）に平行に原稿が置かれ、デジタルカメラ（１２）のアーム（１２ｄ）は、壁面（２）と直角になるまで手前に引き出され、支持部（１２ａ）を矢印Ａ方向に回転させて撮影レンズ（１２ｂ）が側面（３）方向に向けられている。原稿読取部とデジタルカメラ（１２）は、操作パネルの釦（１０ａ）によりオンされている。そして、画像表示部（９）にはデジタルカメラ（１２）で撮影した人物がモニタ表示され、外部出力端子に接続されたＰＣ（１００）には、原稿読取部で読み取られた画像が表示されている。画像表示部（９）に表示された画像の状態を確認し、移動メモリに格納することができる。
なお、ここではデジタルカメラ（１２）で人物像を撮影しているが、支持部（１２ａ）の撮影レンズ（１２ｂ）を下向きにして、原稿の一部に掲載された写真やグラフィックを撮影することもできる。それにより、原稿読取部は、白黒画像用とし、デジタルカメラ（１２）は、カラー画像用として使い分け、カラー画像はデジタルカメラ（１２）で撮影してメモリに蓄積しておくことにより、撮影したカラー写真などは、画像読取部により読み取らせた白黒の文書画像とは別に、ＰＣ（１００）に接続して、カラーによる再現を行い、ＰＣ（１００）に接続されたカラープリンタでカラー印刷することができる。
【００６９】
次に、この画像読取装置を２台用いて、原稿に記載された内容を遠隔地にいる人に説明する場合の例を説明する。離れた場所に置かれた第１及び第２画像読取装置の通信用インタフェースそれぞれに電気通信回線を接続し、第１画像読取装置の操作パネルの釦（１０ａ）により原稿読取部とデジタルカメラ（１２）とをオンにする。また第２画像読取装置の外部出力端子にＰＣ（１００）を接続し、操作パネルの釦（１０ａ）によりデジタルカメラ（１２）をオンにする。
【００７０】
第１画像読取装置側は、筐体（１）の壁面に平行に原稿を配置し、読み取った画像信号を電気通信回線を介して第２画像読取装置に伝送し、外部出力端子に接続されたＰＣ（１００）に表示する。一方、第２画像読取装置のデジタルカメラ（１２）で撮影した人物像は、第１画像読取装置の画像表示部（９）にモニタ表示される。したがって、第１画像読取装置側の説明者は、第２画像読取装置側で説明を受ける人物の様子を確認しながら、マイク（１４）で資料の説明を行い、第２画像読取装置側では、ＰＣ（１００）に表示された資料を確認しながらスピーカ（１３）から流れる説明を聞くことができる。
【００７１】
次に、図８を参照しながら、本実施形態における画像読取装置の原稿読取部の結像光学系の詳細について説明する。なお、図８は、回転ミラーと非球面ミラーとが連携動作を行う機構が示されている。
【００７２】
図８に示すように、回転ミラー（２１）は、筐体（１）の両側面（３）に係止めされた回転軸（２１ａ）に軸支され、回転軸（２１ａ）が回転することにより、窓部（６）から入射する読取光の入射角度を調整し、反射した読取光を壁面（２）の一定の高さに向けることになる。そして、読取面における読取光の反射位置に合わせて、非球面ミラー（２２）を上下移動させ、非球面ミラー（２２）における所定の反射特性を有する位置を、その一定の高さの位置に合わせることにより、画像の歪みを矯正することが可能となる。
【００７３】
非球面ミラー（２２）の両端には、突出部（２２ａ）、（２２ｂ）が設けられ、一方の突出部（２２ａ）には、ネジ溝が刻まれた貫通孔が開いている。そして、その貫通孔には、ねじ山（６０ａ）が刻まれた、読取面に垂直なガイド軸（６０）が噛合する。また、他方の突出部（２２ｂ）には、ネジ溝が刻まれていない比較的大きい貫通孔（２２ｄ）が開いている。そして、その貫通孔（２２ｄ）には、ねじ山が刻まれていない、読取面に垂直なガイド軸（６１）が遊びをもって貫通している。これにより、非球面ミラー（２２）は、読取面に垂直な２本のガイド軸（６０、６１）に軸支される一方、ネジ山（６０ａ）の刻まれたガイド軸（６０）が回転すると、それに合わせて、図８に示す矢印Ａ方向に移動する。
【００７４】
このガイド軸（６０）は、また、螺旋溝を有するネジ（６２）と噛合し、そのネジ（６２）は、歯車（６３）を介してモータ（３１）で回転駆動される。したがって、非球面ミラー（２２）は、図８に示す矢印Ａ方向、及び、その逆方向に上下移動することが可能となる。
【００７５】
また、非球面ミラー（２２）の一方の端にはテーパのついたカム（６４）が上下方向に設けてある。一方、回転ミラー（２１）の回転軸（２１ａ）の一端には、第１のカムフォロア（６５）（本発明のカム検出部に相当する。）と第２のカムフォロア（６６）とが軸着され、第２のカムフォロア（６６）は、回転軸（２１ａ）と一体で回転し、第１のカムフォロア（６５）は、ばね（６７）で矢印Ｂ方向とは逆方向に付勢されている。第１のカムフォロア（６５）は、楕円形をなし、長円部に棒状部（６５ａ）が取り付けてある。その棒状部（６５ａ）は、非球面ミラー（２２）の一方の端に設けられたテーパのあるカム（６４）に当接し、非球面ミラー（２２）が矢印Ａ方向に移動すると第１のカムフォロア（６５）を矢印Ｂ方向に回転させる。
【００７６】
したがって、図８に示す非球面ミラー（２２）の矢印Ａ方向の移動に応じて第１のカムフォロア（６５）が図８に示す矢印Ｂ方向に回転し、それに合わせて回転ミラー（２１）の回転軸（２１ａ）が回転するので、回転ミラー（２１）も回転し、窓部から入射する読取光の角度が変化するので、回転ミラー（２１）の反射光を非球面ミラー（２２）の所定の反射特性を有する部分に向けることができる。
【００７７】
ここで、本実施形態の非球面ミラー（２２）は、モータ（３１）で回転駆動されて上下移動し、その非球面ミラー（２２）の上下移動によって回転ミラー（２１）の回転軸（２１ａ）が回転するように構成されているが、このモータ（３１）の駆動力により、さらに読取光源（２０）の回転軸（２０ａ）を回転させることにすることも可能である。
【００７８】
次に、図９を参照しながら、本実施形態の測高部による読取面各位置の高さを測定する測定原理について説明する。なお、図９は、本実施形態の画像読取装置において書籍を上向きに開いて画像を読み取る場合にその読取面の高さを測定する原理の説明図であり、図９（ａ）は、画像読取装置と書籍の綴じ込み部との関係を示し、図９（ｂ）は、ＡＦ投光ランプ（３９）の分解図を示す。
【００７９】
本実施形態の画像読取装置は、図９（ａ）に示すように、筐体（１）の壁面（２）が、書籍の頁を開いた場合における綴じ込み部（１０１）と平行になるように配置することにより、読取面（１００）の読み取りが可能になるように構成されている。なお、狭幅の読取光は、綴じ込み部（１０１）に平行に照射され、読取面（１００）の同じ高さの部分を綴じ込み部（１０１）と交わる走査方向に線順次に走査されながら読取面（１００）に記録された画像が読み取られる。なお、頁を開いた書籍は、両面を一度に読み取ることもできるし、１頁ずつ読み取ることもできる。これにより、１頁を小領域に分割し、小領域の周辺を重複させて撮影して、撮影後にそれらを貼りあわせて１枚の複写画像を作成する時間的ロスや、貼り合せることによる不自然さを解消することが可能となる。また、図９（ａ）に示すように、測高部による読取面各位置の高さの測定は、壁面（２）右上部に設けられた窓部（７）からＡＦ投光ランプ（３９）で読取面（１００）を斜めに横断するようにスリット状の測定光（１３０）を、例えば、ＡＢ間に照射することになる。読取面がフラットな場合には、このスリット状の測定光は直線になるが、読取面に凹凸がある書籍の場合には、図９（ａ）に示すように曲線となる。
【００８０】
また、図９（ｂ）に示すように、ＡＦ投光ランプ（３９）は、集光レンズ（３９ａ）と、スリット状の開口が設けられた絞り（３９ｂ）と、発光素子（３９ｃ）と、反射板（３９ｄ）と、により構成される。例えば、ＬＥＤからなる発光素子（３９ｃ）から出射された光は、絞り（３９ｂ）によって絞られ、スリット状となり、集光レンズ（３９ａ）の作用により、散乱されずに高輝度の測定光を読取面に照射することが可能となる。
【００８１】
次に、図１０、図１１を参照しながら、ＡＦ投光ランプ（３９）による測定光が原稿面に照射された場合の各位置関係について説明する。なお、図１０は、ＡＦ投光ランプ（３９）による測定光が原稿面に照射される場合の各位置関係の一例を示す図である。
【００８２】
図１０に示すように、本実施形態の画像読取装置の筐体（１）の壁面（２）を、原稿の読取面ＡＢＣＤ（１００）の脇に所定の間隔を開けて配置し、壁面２右上部の高さＨの位置に設けられた窓部（７）からＡＦ投光ランプ（３９）により読取面（１００）を斜め横断するようにスリット状の測定光（１３０）で読取面ＢＣ間に照射する。
【００８３】
筐体（１）の壁面（２）と読取面（１００）までの間隔は、ｙ２、読取面（１００）のサイズは、ＡＢ間がｘ１、ＡＣ間がｙ１で、窓部から読取面の一端までの距離はｘ２である。なお、図１１は、図１０に示した読取面ＡＢＣＤの正投影図であり、図１１（ａ）は、真上から見た平面図、図１１（ｂ）は、ｘ方向から見た右側面図、図１１（ｃ）は、ｙ方向から見た正面図である。
【００８４】
図１１において、ＢＣは、スリット状の測定光、ＥＢ及びＥＣは、ＡＦ投光ランプから出射される測定光の光路を表わしている。
【００８５】
なお、説明の都合上、読取面ＡＢＣＤがｈだけ浮き上がった状態を考える。するとＡＦ投光ランプから出射される光線と読取面との交点Ｂ、Ｃは、右側面図及び正面図においては、Ｂ'、Ｂ''、Ｃ'、Ｃ''となり、平面図においてはＢ'、Ｃ'となる。すなわち、読取面がｈだけ浮き上がると、平面図における線分ＢＣは、線分Ｂ'Ｃ'にずれ、このずれはｈが大きくなればなるほど右方向にずれることを意味している。
【００８６】
そこで、読取面上の手前からｙ３の距離における読取光ｌにおける線分ＢＣ上の位置（ｘ３、ｙ３）をＫ１、線分Ｂ'Ｃ' 上の位置（ｘ４、ｙ４）をＫ２として、ｈと、Ｋ１・Ｋ２間の距離との関係を求める。
【００８７】
いま、ＣＤをＸ座標、ＡＣをＹ座標にするとスリット状の測定光ＢＣは、Ｙ＝（ｙ１／ｘ１）＊Ｘで表わされる。
【００８８】
また、スリット状の測定光Ｂ'Ｃ'は、Ｙ＋（ｙ２＊ｈ／Ｈ）＝（ｙ１／ｘ１）＊｛Ｘ−（ｘ２＊ｈ／Ｈ）｝Ｘ＝（ｘ１／ｙ１）＊｛Ｙ＋（ｙ２＊ｈ／Ｈ）｝＋（ｘ２＊ｈ／Ｈ）で表わされる。
【００８９】
そこで、（ｘ４−ｘ３）をｘｍとすれば、ｈ＝ｘｍ＊Ｈ＊｛ｙ１／（ｙ２＊ｘ１＋ｘ２＊ｙ１）｝という関係が得られる。
【００９０】
したがって、読取面がフラットな状態におけるスリット状の測定光ＢＣの基準位置を記憶しておき、実際に測定された位置との差分を求めれば、読取面各位置における高さ（浮き上がり量）を求めることができる。
【００９１】
次に、図１２を参照しながら、読取面の明るさを測定するＡＥ受光素子について説明する。なお、図１２は、読取面の明るさを測定するＡＥ受光素子を説明するための図である。
【００９２】
図１２に示すように、筐体（１）の壁面（２）上部には、受光レンズ（４０ａ）と、受光センサ（４０ｂ）と、からなるＡＥ受光素子（４０）が設置されている。読取面（１００）は、通常室内の照明により照らされているので、その明るさの程度を測定し、読取に適切な光量が得られるよう読取光源の明るさを調整する。
【００９３】
この場合、測定精度は、それほど重要ではないが、読取面（１００）の平均的な明るさが測定できるように、受光レンズ（４０ａ）は、読取面（１００）全体からの反射光が集光されるように構成されている。
【００９４】
次に、図１３を参照しながら、画像表示部の構成について説明する。なお、図１３は、モニタ画面を有する画像表示部を示す図である。
【００９５】
図１３に示すように、画像表示部（９）は、液晶パネルからなるモニタ画面を有し、そのモニタ画面は、筐体（１）の側面（３）に蝶番（９ｂ）により可動自在に固定されている。したがって、画像表示部（９）を使用しないときは、図１３（ａ）に示すように、矢印Ｃ方向に回転させて壁面に押し付けて収納し、画像表示部（９）を使用するときは、図１３（ｂ）に示すように、壁面（２）から矢印Ｄ方向に引き起こして、メモリに記憶された画像データをモニタ画面に表示することができる。
【００９６】
また、画像表示部（９）は、モニタ表示させる画像の範囲を指定する表示範囲指定釦（９ａ）を有し、例えば、１頁、又は、２頁、あるいは半頁かを選択して、モニタ画面全体に選択された範囲において読み取った画像を表示することができる。
【００９７】
次に、図１４を参照しながら、本実施形態の画像読取部による処理動作について説明する。なお、図１４は、本実施形態の原稿読取部により原稿を読み取る際の処理手順を示すフローチャートである。
【００９８】
図１４に示すように、本実施形態の画像読取装置を用いて、原稿の上向きの読取面から記録された画像を読み取る手順は、操作者が操作パネルにおいて設定するステップＳ１〜ステップＳ４までの処理と、フラットな原稿を読み取る場合における、ステップＳ５〜ステップＳ９までの処理と、凹凸のある書籍のような原稿を読み取る場合における、ステップＳ１０〜ステップＳ１６までの処理と、に区分される。
【００９９】
画像読取装置により原稿に記録された画像を読み取る場合には、まず、電源を投入し、読取光による走査（スキャン）を行うことになる（ステップＳ１）。そして、電源を投入したら、読取光源を点灯し、読取面の概略の明るさをＡＥ受光素子（測光部）（４０）で測定することになる（ステップＳ２）。そして、ＡＥ受光素子（４０）で測定した明るさの程度に応じて、読取光の走査速度を調整し、読取面の読み取り時間を調整することになる（ステップＳ３）。
【０１００】
ここで、読取面を読み取る時間は、測定された露出に応じて「速い」「普通」「遅い」の３段階に設定してもよいし、「普通」「遅い」の２段階に設定してもよく、あるいは、読取光源の明るさを調整することにより、読み取り時間の調整を省略することもできる。
【０１０１】
また、ここではマニュアル設定を行うように構成されているが、自動設定を行うように構成することも可能である。さらに、ＡＥ受光素子（４０）による測定結果に基づいて、読取光の走査速度の調整に代えて、読取光の強度を調整して出射するように構成することも可能である。
【０１０２】
次に、読み取る原稿の種別を設定する（ステップＳ４）。原稿がシートの場合には、原稿のサイズと、読取光の照射位置と、に応じ予め決められたプログラムに従ってレンズ位置を自動的に合焦させて読取を行うことになる。
【０１０３】
先ず、回転ミラーの角度を調整することにより、読取面で反射し窓部から入射する読取光が所定の入射角で入射するように合わせ、回転ミラーの出発位置をセットする（ステップＳ５）。
【０１０４】
次に、非球面ミラーを上下移動させるミラーモータを駆動し、非球面ミラー及び回転ミラーを読取光が読取面を走査する読取開始位置に移動させる（ステップＳ６、７）。非球面ミラー及び回転ミラーが読取開始位置にセットされると、読取光源が回転し、読取光が読取面を走査方向に線順次に走査する。そして、ＣＰＵは、読取光源の回転に合わせてモータが非球面ミラーを上方向に移動させ、それに連動して回転ミラーが時計方向に回転するように制御する。それにより、読取面の各位置で反射し、窓部から入射する読取光は、所定の光路にガイドされる。また、走査方向における撮影距離の違いによる画像ひずみが矯正される。そして、予めプログラムされ、自動的に合焦するレンズにより１次元ＣＣＤの受光面に光像が結像され、電気信号が取得される（ステップＳ８）。以下、この動作を読取終了位置まで継続する（ステップＳ９）。
【０１０５】
一方、原稿として、読取面に凹凸のある書籍が設定された場合には（ステップＳ４）、その凹凸の、基準面からの高さを測定し、レンズ位置などを修正する必要がある。そのため、測定光源を点灯し、読取面を斜めに横断するスリット状の測定光を読取面に照射する。そして、非球面ミラー及び回転ミラーを読取開始位置から読取終了位置まで移動又は回転させて、１次元ＣＣＤにより読取面各位置からの電気信号を取得する。これにより、読取面に実際に照射されたスリット状の測定光の位置と読取面がフラットである場合に測定光が照射される基準位置とのずれ量を求め、そのずれ量から凹凸のある読取面各位置の高さを求めるＡＦスキャンを行うことになる（ステップＳ１０）。
【０１０６】
次に、原稿がシートの場合と同様に、回転ミラーの角度を調整することにより、読取面で反射し窓部から入射する読取光が所定の入射角で入射するように合わせて、回転ミラーの出発位置をセットする（ステップＳ１１）。そして、非球面ミラーを上下移動させるモータを駆動し、非球面ミラー及び回転ミラーを読取光が読取面を走査する読取開始位置に移動させる（ステップＳ１２、１３）。
【０１０７】
非球面ミラー及び回転ミラーが読取開始位置にセットされると、読取光源が回転し、読取光が読取面を走査方向に線順次で走査する。そして、その読取光源の回転に合わせてモータが非球面ミラーを上方向に移動させ、それに連動して回転ミラーが時計方向に回転することにより、読取面の各位置で反射し、窓部から入射する読取光を所定の光路にガイドする。
【０１０８】
レンズの焦点位置は、先ほど測定された、読取面各位置における高さに基づいて、予めプログラムされたレンズ位置を修正し、ズーム、ＡＦモータ駆動回路によりその修正された位置で合焦させる（ステップＳ１４）。そして、合焦したレンズにより１次元ＣＣＤ素子に結像した光像による電気信号を取得する（ステップＳ１５）。以下、この動作を読取終了位置まで継続する（ステップＳ１６）。この場合、非球面ミラーで矯正しきれない画像歪みは、ＡＦスキャンにより測定された高さに基づいて、１次元ＣＣＤ素子で撮像して取得された電気信号に、画像処理回路で補正が施される。
【０１０９】
次に、図１５から図１９を参照しながら、本実施形態における画像読取装置の画像読取部の構成について説明する。
【０１１０】
図４に示す本実施形態の画像読取装置のように、原稿面を上向きに配置し、上方より画像を取り込むように構成する画像読取装置は、原稿の主走査方向（図４に示すＸ方向に対して垂直となる方向）の読取光（１１０）が均一であること、また、原稿の副走査方向（図４に示すＸ方向）の読取光（１１０）がそれぞれ均一であること、が求められる。そこで、本実施形態における画像読取装置は、斜視方向からの撮影の際、撮影角度変化による撮影距離変化、及び、反射率変化、また、それらの変化に伴う原稿面の明るさの変化を考慮し、読取光源（２０）から照射する照明光の調整を行うことにする。また、原稿面（１００）と読取光源（２０）との距離が離れている為、原稿面（１００）に対してより強い光を照射するような読取光源（２０）が必要となり、読取光源（２０）から照射する照明光の集光も重要な問題である。以下、図１５〜図１９を参照しながら、上記問題を改善し、良好な画像を撮り込むことが可能となる画像読取装置について説明する。
【０１１１】
読取光源（２０）の具備する発光素子から発せられる光は、図１５に示すように、ある所定の範囲の広がりをもって発光することになり、読取光源（２０）の具備する発光素子から発せられる光をこのまま照明として使用することになると、図４に示すように、読取光源（２０）から原稿面（１００）までの距離が離れるに従い、読取光（１１０）は広がり、原稿（１００）に照射する光が暗くなってしまうことになる。このため、本実施形態の画像読取装置のように、ラインセンサによるスキャン方式の場合には、撮影している原稿（１００）の１ラインだけを読取光（１１０）がカバーしていればよいことから、読取光（１１０）の副走査方向の大きな広がりを持つ必要はない。この為、読取光（１１０）の副走査方向の広がりを集光し、原稿（１００）の撮り込み範囲を明るくするように、図１６に示すように、読取光源（２０）の具備する発光素子の副走査方向に対して集光レンズ（例えば、凸レンズ）（１６０）を設けることとする。さらに、読取光源（２０）は、主走査方向に対しては、原稿（１００）の撮りこみ範囲をカバーする広がりをもたなければならず、尚且つ、主走査方向の画像撮りこみ範囲において一様な明るさの広がりを持つように読取光（１１０）を照射する必要がある。このため、図１７に示すように、読取光源（２０）の具備する発光素子の光を主走査方向に所定角度だけ広げるような構造にて集光レンズ（１６０）を構築する必要がある。
【０１１２】
また、読取光源（２０）は、図１８に示すように、主走査方向の原稿面の長さよりも短い長さであり、発光素子から発する読取光（１１０）は、原稿面の主走査方向に対して広げる必要がある。また、発光素子から発する読取光（１１０）を、原稿面の主走査方向に対して広げる際には、原稿の受光面での主走査方向の読取光（１１０）が一様となるようにしなければならない（レンズによるシェーディング補正も含む）。このため、本実施形態における読取光源（２０）は、図１９に示すように、読取光源（２０）に搭載される発光素子の副走査方向に対して設けられた集光レンズ（１６０）を、原稿面の主走査方向に対して、凹レンズの特性を持つような構造にて構築することになる。
【０１１３】
このように、本実施形態における画像読取装置は、原稿を照射する複数の発光素子と、発行素子から照射された光を偏光する集光レンズ（１６０）と、からなる読取光源（２０）を有し、読取光源（２０）に搭載される複数の発行素子は、図４に示す一次元光電変換素子（２５）の主走査方向と平行となるように配列されており、集光レンズ（１６０）は、発光素子から照射された光を副走査方向に補正し、該補正した光を集光させると共に、主走査方向には原稿面を照射する範囲において、発光素子から照射された光の広がりを保持することで、読取光源（２０）に搭載される発光素子から発光する光の一次元光電変換素子（２５）の主走査方向への広がりを原稿面範囲に広げ、尚かつ、副走査方向への広がりを集光することになり、原稿面を読み取る際の明るさを向上させることが可能となる。
【０１１４】
次に、図２０を参照しながら、読取光源（２０）の第２の構成について説明する。
【０１１５】
図２０に示す画像読取部は、図１６に示す発光素子と、集光レンズ（１６０）と、の組み合わせを、１つのセットの照明系とし、複数の照明系のセットを配列し、原稿面を更に明るくし、原稿の読み込み時間の短縮を図ることを特徴とするものである。
【０１１６】
なお、複数のセットの照明系を原稿面の主走査方向に直角に並べて重ねた場合には、原稿面に複数の光線ベルトが平行に並ぶような照明となるため、図２０に示すように、各セットの照明系の相対的セット角をθに変更し、図２０に示すように、予め設定した原稿距離Ｒにおいて各発光素子から発する照明光が原稿面にて重なるように構成することになる。
【０１１７】
このように、読取光源（２０）は、発光素子と、集光レンズ（１６０）と、の１対の組み合わせを複数組有し、読取光源（２０）は、発光素子から照射された光を、集光レンズ（１６０）により副走査方向に補正した光を集光させる位置を、原稿面を照射する範囲の１ライン上に重なるように傾き（θ）をもって、発光素子と、集光レンズ（１６０）と、の複数組を、原稿面の主走査方向に直角に配置されてなるように構成することで、原稿面に照射される照明光の光量を向上させることが可能となる。
【０１１８】
また、図１８に示すように、主走査方向の原稿の照明巾よりも短い巾の読取光源（２０）を用いて発光素子からの光を広げて原稿面の照明を行う場合には、読取光源（２０）の中心と、原稿（１００）の中心と、が一致するような位置に、読取光源（２０）を配置することで、最も光補正を容易にすることになる。また、読取光源（２０）に搭載する発光素子も、読取光源（２０）と、原稿（１００）と、の中心に対して両対象となるように配置することが好ましい。
【０１１９】
また、図１８に示すように、主走査方向への照明光の配光は、原稿の受光面での主走査方向の照明光が一様となるようにしなければならない（レンズによるシェーディング補正も含む）。この為、主走査方向位置による照明光のむらの補正、及び、照明光の位置調整の為、図２１に示すように、読取光源（２０）に設けた複数個の発光素子を、複数の発光素子ユニット（発光素子ユニット１〜５）に分け、それぞれの発光量を加減することで、受光面での主走査方向の照明光が一様となるように構成する。この為、各ユニットの電源回路を、独立して設け、電圧をそれぞれ変化させるように構成する。例えば、図２１に示すように、発光素子ユニット１と、発光素子ユニット５と、は、電源回路Ｃに接続し、発光素子ユニット２と、発光素子ユニット４と、は、電源回路Ｂに接続し、発光素子ユニット３は、電源回路Ａに接続するように構成する。
【０１２０】
なお、複数の発光素子ユニット（発光素子ユニット１〜５）の配列は、図２１に示すように、読取光源（２０）の中心から両端部に向かって対象に並べるのが一般的である。ここで、読取光源（２０）の中央部の発光素子ユニット（発光素子ユニット３）の光量を上げたい場合には、読取光源（２０）の中央部に配置された発光素子ユニット（発光素子ユニット３）の電源電圧を上げ、読取光源（２０）の周辺部に配置された発光素子ユニット（発光素子ユニット１、２、４、５）では電源電圧を下げることになる。
【０１２１】
なお、読取光源（２０）に設ける発光素子ユニットに接続する電源回路を多くしたほうが、読取光源（２０）に設ける発光素子ユニットを精度よく制御することが可能となり、原稿面の明るさを細かく調整することが可能となる。しかしながら、電源回路が多く必要となるため、原稿面の明るさを制御することも困難となる。この為、電源回路を少なくとも２個以上で構成し、電源回路があまり多くない複数個の電源回路で、発光素子ユニットを制御することが好ましい。
【０１２２】
このように、発光素子に電力を供給する電源回路を有し、電源回路は、少なくとも２つ以上に独立して構成されてなることで、少なくとも２つ以上の電源回路は、原稿面の主走査方向での配光調整を精度よく行うことが可能となり、原稿面に対する配光状態を安定にすることが可能となる。
【０１２３】
また、図２２に示すように、隣り合う発光素子ユニット内で、異なった電源回路に接続された発光素子を混ざり合うように配列することで、各電源回路の電圧の変化による、発光素子ユニットの境界部分での急激な明るさの変化を緩和することが可能となり、原稿面に照射する照明光のむらを少なくすることが可能となる。なお、図２２は、電源回路Ａに接続した発光素子と、電源回路Ｂに接続した発光素子と、電源回路Ｃに接続した発光素子と、が混ざり合うよう配列して構成された図を示している。
【０１２４】
このように、１つの発光素子ユニットを構成する複数の発光素子に電力を供給する電源回路は、少なくとも２つ以上に独立して構成されてなることで、１つの発光素子ユニット内に存在する複数の発光素子は、複数の電源回路により制御されることになるため、主走査方向の照明の位置によるむらを修正する際に、各素子ユニット間の境界面での照明光の変化を緩和させることが可能となる。
【０１２５】
なお、複数部分の原稿面の明るさを測光し、該測光した明るさを基に、電源回路を制御し、発光素子ユニットに搭載された発光素子から発光する光の明るさを調整し、原稿面に照射する照明光のむらを補正するように構成することも可能である。
【０１２６】
このように、原稿面から反射された反射光の明るさを検知し、該検知した反射光の明るさを基に、電源回路を制御し、発光素子から発する照明光を調整することで、原稿面の照明状態をより細かく検知し、その補正を行うことが可能となる。
【０１２７】
また、スキャン方向（副走査方向）動作時においても、ＣＣＤ、又は、新たに設けることになる受光装置による測光により、原稿面の明るさを検知し、該検知した原稿面の明るさに基づいて、電源回路の電圧を、スキャン位置に合わせて変化させ、適切な原稿面の照明に設定するように構築することも可能である。この為、本実施形態における画像読取装置は、適切な受光レベル、許容できる照明むら等に関する設定値を画像読取装置内に予め記憶し、該記憶した値と、上記検知した明るさ情報と、を比較し、電源回路を制御することになる。
【０１２８】
このように、基準となる光の明るさを画像読取装置に予め記憶し、受光装置により検知した光の明るさと、予め画像読取装置に記憶した基準となる光の明るさと、を比較し、読取光源（２０）から原稿面に照射する光が、基準となる光の明るさとなるように電源回路を制御することで、原稿面に照射される光を常に安定させることが可能となる。また、原稿の副走査方向へのスキャン動作は、読取光源（２０）から原稿（１００）までの距離が変化することになり、それに合わせて照明系のコントロールを変えることになるが、予め画像読取装置にコントロール方法を記憶させておくことで、原稿面に照射される光を常に安定させることが可能となる。
【０１２９】
また、スキャン動作の副走査方向の動きに合わせて、複数の発光素子ユニットの相対角度を変位させることにより、各発光素子ユニットから発する光を原稿面で一致させることが可能となる。これにより、原稿面では、各発光素子ユニットから発する光が常に集光することになり、原稿面での光の強度を向上させることが可能となる。以下、図２３を参照しながら、読取光源（２０）の構成について説明する。
【０１３０】
まず、固定基板（２０１）は、読取光源（２０）の基板であり、スキャン動作に対しても動かない固定の基板である。この固定基板（２０１）には、読取光源（２０）の回転軸（２０ａ）が設けられている。また、カムレバー（２０２）のピン（２０ｄ）と契合したカム溝（２０ｅ）が設けられている。
【０１３１】
なお、読取光源（２０）は、読取光源（２０）の中心にて固定基板（２０１）の回転軸（２０ａ）で保持されて回転可能に構成されており、回転軸（２０ａ）と反対側で３個の発光素子ユニット（２０３）が読取光源（２０）に取り付けられている。なお、２個の発光素子ユニット（２０３）は、発光素子ユニット（２０３）の一方の端部に具備するピン（２０ｃ１、２０ｃ２）にて読取光源（２０）に回転自在に取り付けられており、もう一方の端部に具備するピン（２０ｂ）にて、カムレバー（２０２）のカム部に係合し、バネ力によりカムに押し付けられた状態となっている。また、読取光源（２０）は、カムレバー（２０２）がスライド部（２０ｆ）にてスライド可能となるように取り付けられている。
【０１３２】
なお、スキャン動作により、読取光源（２０）が回転すると、読取光源（２０）に搭載された３個の発光素子ユニット（２０３）も回転し、発光素子ユニット（２０３）が発する光の向きを変えることになる。その発光素子ユニット（２０３）の向きに応じて、ピン（２０ｄ）と、ピン（２０ｅ）と、の契合により、カムレバー（２０２）がスライド部（２０ｆ）の範囲でスライドし、ピン（２０ｂ）の片当て係合が変化し、２個の発光素子ユニット（２０３）の相対角度が変化することになる。これにより、原稿を読み取る位置の変化（回転）に合わせて、複数の発光素子ユニット（２０３）の角度を変えて、各発光素子ユニット（２０３）から発する光を一点に集光させることになる。このように、１対の組み合わせからなる発光素子ユニット（２０３）の取り付け角度を、原稿面の副走査方向の画像信号を取得する際の動作に応じて変化させることで、複数の発光素子ユニット（２０３）の照明スキャン位置の変化に合わせて読み込み光量を向上させることが可能となる。
【０１３３】
なお、上述する実施例は、本発明の好適な実施例であり、上記実施例のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１３４】
本発明にかかる画像読取装置は、コピー機、スキャナ機、書画カメラ、複写機などの画像読取装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明の画像読取装置の実施形態を示す概略外観図である。
【図２】本実施形態のデジタルカメラを示す概略図である。
【図３】本実施形態のデジタルカメラを示す概略図である。
【図４】本実施形態の画像読取装置を側面から見た、筐体に収納された原稿読取部を示す概略図である。
【図５】読取光により１次元撮像素子によって捉えられた画像と読取面との関係を示す模式図である。
【図６】本実施形態の画像読取装置における概略機能ブロック図である。
【図７】本実施形態の画像読取装置の使用例を示す図である。
【図８】回転ミラーと非球面ミラーとが連携動作を行う機構の説明図である。
【図９】本実施形態の画像読取装置において書籍の頁を開いて画像を読み取る場合にその読取面の高さを測定する原理の説明図である。
【図１０】ＡＦ投光ランプによる測定光が原稿面に照射される場合の各位置関係を一例として示す図である。
【図１１】読取面ＡＢＣＤの投影図である。
【図１２】読取面の明るさを測定するＡＥ受光素子の説明図である。
【図１３】モニタ画面を有する表示部の説明図である。
【図１４】本実施形態の画像読取装置を用いて原稿を読取る手順を説明するフローチャートである。
【図１５】図４に示す読取光源（２０）に搭載される発光素子とその配光を示す概略図である。
【図１６】図４に示す読取光源（２０）の構成を示す図であり、読取光源（２０）に搭載される発光素子の光を副走査方向に補正し、該補正した光を集光させる集光レンズ（１６０）を設けた構成を示す図である。
【図１７】図４に示す読取光源（２０）の構成を示す図であり、読取光源（２０）に搭載される発光素子の光を主走査方向に対して被写体を照射する範囲において、発光素子の光の広がりを保持させる集光レンズ（１６０）を設けた構成を示す図である。
【図１８】図４に示す読取光源（２０）の照明状態を示す概略図である。
【図１９】図４に示す読取光源（２０）の拡大図を示す図である。
【図２０】図４に示す読取光源（２０）の別の構成を示す図であり、複数の発光素子を搭載した発光素子ユニットを複数組配列し、各発光素子ユニットから発光する光を一点に集光させるように構成した読取光源（２０）の構成を示す図である。
【図２１】複数の発光素子を搭載した発光素子ユニットを複数組配列し、各発光素子ユニットを、左右対象に複数の電源回路で制御した場合の構成を示す図である。
【図２２】複数の発光素子を搭載した発光素子ユニットを複数組配列し、電源回路の異なる発行素子を各発光素子ユニットの境界で混じり合う様に配列し、電源回路の調整において、各発光素子ユニットの境界面での光の変化量が少なくなるようにした構成を示す図である。
【図２３】副走査方向のスキャン動作（照明系の回転）により、３個の発光素子ユニット（２０３）が傾きを変化させ、常に一点で集光するようにした機構の概略図を示す。
【符号の説明】
【０１３６】
１    筐体
２    壁面
３    側面
４    上面
５    底面
６〜８    窓部
９    表示部
９ａ    表示範囲指定釦
９ｂ    蝶番
１０    操作釦
１０ａ    原稿選択釦
１０ｂ    指定釦
１０ｃ    初期設定釦
１２    デジタルカメラ
１２ａ    支持部
１２ｂ    撮影レンズ
１２ｃ    ストロボ
１２ｄ    アーム
１３    スピーカ
１４    マイクロホン
１８    原稿読取部
２０    読取光源
２０ａ、２１ａ    回転軸
２１    回転ミラー
２２    非球面ミラー
２２ａ、２２ｂ    突出部
２２ｄ    貫通孔
２３    反射ミラー
２４    レンズ
２５    １次元固体撮像素子（１次元ＣＣＤ素子）、２次元固体撮像素子（２次元ＣＣＤ）
２８    センサ
３０    ミラー駆動機構
３１    スキャモータ
３２    スキャンモータ駆動回路
３３    読取光源駆動回路
３４    レンズ機構
３５    ズーム、ＡＦモータ駆動回路
３６    ＣＣＤ駆動回路
３７、３７ａ、３７ｂ    画像処理回路
３８、３８ａ、３８ｂ    メモリ
３９    ＡＦ投光ランプ（測高部）
３９ａ    集光レンズ
３９ｂ    スリット状の絞り
３９ｃ    発光素子
３９ｄ    反射板
４０    ＡＥ受光素子（測光部）
４０ａ    受光レンズ
４０ｂ    受光センサ
４１    操作パネル
４２ａ    外部出力
４２ｂ    外部入力
４５    外部モニタ
５０    ＣＰＵ
６０、６１    ガイド軸
６０ａ    ネジ山
６２    ネジ
６３    歯車
６４    カム
６５    第１のカムフォロア
６５ａ    棒状部
６６    第２のカムフォロア
６７    ばね
１００    ＰＣ
１０１    綴じ込み部
１１０    読取光
１２０    反射した読取光
１３０    測定光
１６０    集光レンズ
２０１    固定基板
２０２    カムレバー
２０３    発光素子ユニット
【図１】
2006166378.tif 000003
【図２】
2006166378.tif 000004
【図３】
2006166378.tif 000005
【図４】
2006166378.tif 000006
【図５】
2006166378.tif 000007
【図６】
2006166378.tif 000008
【図７】
2006166378.tif 000009
【図８】
2006166378.tif 000010
【図９】
2006166378.tif 000011
【図１０】
2006166378.tif 000012
【図１１】
2006166378.tif 000013
【図１２】
2006166378.tif 000014
【図１３】
2006166378.tif 000015
【図１４】
2006166378.tif 000016
【図１５】
2006166378.tif 000017
【図１６】
2006166378.tif 000018
【図１７】
2006166378.tif 000019
【図１８】
2006166378.tif 000020
【図１９】
2006166378.tif 000021
【図２０】
2006166378.tif 000022
【図２１】
2006166378.tif 000023
【図２２】
2006166378.tif 000024
【図２３】
2006166378.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成17年2月9日(2005.2.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
被写体を照射する照射手段と、前記被写体から反射された反射光を受光し、前記被写体の画像信号を取得する画像読取手段と、を有する画像読取装置であって、
前記画像読取手段は、前記被写体から反射された反射光を受光し、前記被写体の画像信号を取得する一次元光電変換素子を有し、
前記照射手段は、光により前記被写体を照射する複数の発光素子と、前記発光素子から照射された前記光を偏向する偏向手段と、を有し、
前記複数の発光素子は、前記一次元光電変換素子の主走査方向と平行となるように配列されており、
前記偏向手段は、前記発光素子から照射された前記光を副走査方向に補正し、該補正した光を集光させると共に、主走査方向には前記被写体を照射する範囲において、前記発光素子から照射された前記光の広がりを保持することを特徴とする画像読取装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記照射手段は、前記発光素子と、前記偏向手段と、の１対の組み合わせを複数組有し、
前記照射手段は、前記発光素子から照射された前記光を、前記偏向手段により副走査方向に補正した前記光を集光させる位置を、前記被写体を照射する範囲の１ライン上に重なるように傾きをもって、前記複数組を前記主走査方向に直角に配置されてなることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１１】
前記発光素子と、前記偏向手段と、の１対の組み合わせからなる照射手段の取り付け角度を、前記被写体の副走査方向の画像信号を取得する際の動作に応じて変化させる光集光位置変更手段を有することを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
なお、本発明より先に出願された技術文献として、複数個のＬＥＤチップ１ａを等間隔で一直線状に配列した複数個のＬＥＤアレイ１1、１2を、光軸１ｂが原稿２面と直角な面に対してある角度α外側へ傾斜させて、読取ライン２ａの中央部より両端側の照度が高くなるように配置し、絶対光量を低下させることがなく且つ読取レンズのシェーディング特性を補正することができる原稿照明装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、ＬＤＥをアレイ状に配置した上部に光を収束および／または拡散する光誘導体を構成し、光量むらを少なくするＬＥＤ照明構造がある（例えば、特許文献３参照）。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明にかかる画像読取装置は、被写体を照射する照射手段と、被写体から反射された反射光を受光し、被写体の画像信号を取得する画像読取手段と、を有する画像読取装置であって、画像読取手段は、被写体から反射された反射光を受光し、被写体の画像信号を取得する一次元光電変換素子を有し、照射手段は、光により被写体を照射する複数の発光素子と、発光素子から照射された光を偏向する偏向手段と、を有し、複数の発光素子は、一次元光電変換素子の主走査方向と平行となるように配列されており、偏向手段は、発光素子から照射された光を副走査方向に補正し、該補正した光を集光させると共に、主走査方向には被写体を照射する範囲において、発光素子から照射された光の広がりを保持することを特徴とするものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また、本発明にかかる画像読取装置において、照射手段は、発光素子と、偏向手段と、の１対の組み合わせを複数組有し、照射手段は、発光素子から照射された光を、偏向手段により副走査方向に補正した光を集光させる位置を、被写体を照射する範囲の１ライン上に重なるように傾きをもって、複数組を主走査方向に直角に配置されてなることを特徴とするものである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
また、本発明にかかる画像読取装置は、発光素子と、偏向手段と、の１対の組み合わせからなる照射手段の取り付け角度を、被写体の副走査方向の画像信号を取得する際の動作に応じて変化させる光集光位置変更手段を有することを特徴とするものである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本発明にかかる画像読取装置は、被写体を照射する照射手段と、被写体から反射された反射光を受光し、被写体の画像信号を取得する画像読取手段と、を有する画像読取装置であって、画像読取手段は、被写体から反射された反射光を受光し、被写体の画像信号を取得する一次元光電変換素子を有し、照射手段は、光により被写体を照射する複数の発光素子と、発光素子から照射された光を偏向する偏向手段と、を有し、複数の発光素子は、一次元光電変換素子の主走査方向と平行となるように配列されており、偏向手段は、発光素子から照射された光を副走査方向に補正し、該補正した光を集光させると共に、主走査方向には被写体を照射する範囲において、発光素子から照射された光の広がりを保持することで、発光素子の光の主走査方向への広がりを原稿面の範囲に広げ、尚かつ、副走査方向への広がりを集光することになり、原稿の読み取り部分の明るさを向上させることが可能となる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
本実施形態における画像読取装置は、被写体（１００）を照射する照射手段（２０）と、被写体（１００）から反射された反射光を受光し、被写体（１００）の画像信号を取得する画像読取手段（２１、２２、２３、２４、２５）と、を有する画像読取装置であって、画像読取手段は、被写体（１００）から反射された反射光を受光し、被写体（１００）の画像信号を取得する一次元光電変換素子（２５）を有し、照射手段（２０）は、図１９に示すように、光により被写体（１００）を照射する複数の発光素子と、発光素子から照射された光を偏向する偏向手段（１６０）と、を有し、複数の発光素子は、一次元光電変換素子（２５）の主走査方向と平行となるように配列されており、偏向手段（１６０）は、発光素子から照射された光を副走査方向に補正し、該補正した光を集光させると共に、主走査方向には被写体（１００）を照射する範囲において、発光素子から照射された光の広がりを保持するように構成されている。これにより、発光素子の光の主走査方向への広がりを原稿面（１００）の範囲に広げ、尚かつ、副走査方向への広がりを集光することになり、原稿（１００）の読み取り部分の明るさを向上させることが可能となる。以下、添付図面を参照しながら、本実施形態における画像読取装置について説明する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
回転ミラー（２１）は、平面状の反射ミラーで、読取光源（２０）の回転軸（２０ａ）より下部側、その回転軸（２０ａ）と平行に設けられた回転軸（図示せず）によって、筐体（１）の両側面に軸支される。そして、読取光源（２０）が回転するのに合わせて回転するように構成されているので、読取光により読取面が走査されたとき、その走査された読取面の各位置で乱反射し、窓部（６）から回転ミラー（２１）に所定の角度で入射する読取光の向きを壁面（２）の下方向に変えることができる。したがって、読取光の走査によって読取面各位置で反射した、各位置に記録された画像に応じた反射光を１次元固体撮像素子（２５）で捉えることが可能となる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
本実施形態の読取光源（２０）は、読取面に対して斜め方向から光を照射するとともに、その照射される光を走査するように構成されている。したがって、図５（ａ）に示すように、矩形の原稿面ＡＢの斜め方向から読取光（１１０）を照射し、原稿面ＡＢで反射した読取光（１２０）を、読取光の出射位置近傍に配置された回転ミラー（２１）で反射した後、非球面ミラー（２２）を経てレンズ（２４）で合焦させ、１次元固体撮像素子（２５）で捉えた光像は、原稿面の手前側Ｂと手先側Ａとでは撮影距離が異なっている。このため、原稿面の手前側Ｂと手先側Ａとでは画像倍率が相違し、図５（ｂ）に示す、実線で表わす矩形の原稿面ＡＢは、図５（ｂ）の破線で示すように、歪んだ状態で捉えられることになる。すなわち、撮影距離が長い場合には縮小された画像として１次元固体撮像素子（２５）に捉えられることになる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
次に、筐体（１）の壁面に原稿の一辺を平行に置き、釦（１０ａ）により原稿読取部（１８）がオンにされ、選択釦（１０ｃ）により平面状態が選択されると、ＣＰＵ（５０）は、読取光源（２０）を点灯させ、スキャンモータ（３１）を回転駆動し、読取光により原稿上を走査すると共に、回転ミラーの回転と非球面ミラーの移動とを連動させ、原稿の読取面各位置で反射した読取法を１次元ＣＣＤ素子（２５）に結像させる。１次元ＣＣＤ素子（２５）により得られた画像信号は、画像処理回路（３７）により画像処理が施され、一旦固定メモリ（３８ａ）に記憶される。その場合、デジタルカメラ（１２）のモニタをオフにして、原稿のモニタ画像を画像表示部（９）に表示させることが可能となる。また、外部出力端子に接続された複写機により用紙にその原稿をコピーすることも可能である。さらに、通信用インタフェースからネットワークを介して外部装置に伝送することも可能である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
なお、画像処理回路（３７）により補正が施された画像信号は、釦（１０ｃ）により平面状態が選択された場合と同様に、原稿のモニタ画像を画像表示部（９）に表示させることができる。また、外部出力端子に接続された複写機により用紙にその原稿をコピーすることもできる。さらに、通信用インタフェースからネットワークを介して外部装置に伝送することもできる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
図１０に示すように、本実施形態の画像読取装置の筐体（１）の壁面（２）を、原稿の読取面ＡＢＣＤ（１００）の脇に所定の間隔を開けて配置し、壁面（２）右上部の高さＨの位置に設けられた窓部（７）からＡＦ投光ランプ（３９）により読取面（１００）を斜め横断するようにスリット状の測定光（１３０）で読取面ＢＣ間に照射する。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１３】
このように、本実施形態における画像読取装置は、原稿を照射する複数の発光素子と、発光素子から照射された光を偏向する集光レンズ（１６０）と、からなる読取光源（２０）を有し、読取光源（２０）に搭載される複数の発光素子は、図４に示す一次元光電変換素子（２５）の主走査方向と平行となるように配列されており、集光レンズ（１６０）は、発光素子から照射された光を副走査方向に補正し、該補正した光を集光させると共に、主走査方向には原稿面を照射する範囲において、発光素子から照射された光の広がりを保持することで、読取光源（２０）に搭載される発光素子から発光する光の一次元光電変換素子（２５）の主走査方向への広がりを原稿面範囲に広げ、尚かつ、副走査方向への広がりを集光することになり、原稿面を読み取る際の明るさを向上させることが可能となる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３５】
【図１】本発明の画像読取装置の実施形態を示す概略外観図である。
【図２】本実施形態のデジタルカメラを示す概略図である。
【図３】本実施形態のデジタルカメラを示す概略図である。
【図４】本実施形態の画像読取装置を側面から見た、筐体に収納された原稿読取部を示す概略図である。
【図５】読取光により１次元撮像素子によって捉えられた画像と読取面との関係を示す模式図である。
【図６】本実施形態の画像読取装置における概略機能ブロック図である。
【図７】本実施形態の画像読取装置の使用例を示す図である。
【図８】回転ミラーと非球面ミラーとが連携動作を行う機構の説明図である。
【図９】本実施形態の画像読取装置において書籍の頁を開いて画像を読み取る場合にその読取面の高さを測定する原理の説明図である。
【図１０】ＡＦ投光ランプによる測定光が原稿面に照射される場合の各位置関係を一例として示す図である。
【図１１】読取面ＡＢＣＤの投影図である。
【図１２】読取面の明るさを測定するＡＥ受光素子の説明図である。
【図１３】モニタ画面を有する表示部の説明図である。
【図１４】本実施形態の画像読取装置を用いて原稿を読取る手順を説明するフローチャートである。
【図１５】図４に示す読取光源（２０）に搭載される発光素子とその配光を示す概略図である。
【図１６】図４に示す読取光源（２０）の構成を示す図であり、読取光源（２０）に搭載される発光素子の光を副走査方向に補正し、該補正した光を集光させる集光レンズ（１６０）を設けた構成を示す図である。
【図１７】図４に示す読取光源（２０）の構成を示す図であり、読取光源（２０）に搭載される発光素子の光を主走査方向に対して被写体を照射する範囲において、発光素子の光の広がりを保持させる集光レンズ（１６０）を設けた構成を示す図である。
【図１８】図４に示す読取光源（２０）の照明状態を示す概略図である。
【図１９】図４に示す読取光源（２０）の拡大図を示す図である。
【図２０】図４に示す読取光源（２０）の別の構成を示す図であり、複数の発光素子を搭載した発光素子ユニットを複数組配列し、各発光素子ユニットから発光する光を一点に集光させるように構成した読取光源（２０）の構成を示す図である。
【図２１】複数の発光素子を搭載した発光素子ユニットを複数組配列し、各発光素子ユニットを、左右対象に複数の電源回路で制御した場合の構成を示す図である。
【図２２】複数の発光素子を搭載した発光素子ユニットを複数組配列し、電源回路の異なる発光素子を各発光素子ユニットの境界で混じり合う様に配列し、電源回路の調整において、各発光素子ユニットの境界面での光の変化量が少なくなるようにした構成を示す図である。
【図２３】副走査方向のスキャン動作（照明系の回転）により、３個の発光素子ユニット（２０３）が傾きを変化させ、常に一点で集光するようにした機構の概略図を示す。